JP2003132353A - Center line generator - Google Patents

Center line generator

Info

Publication number
JP2003132353A
JP2003132353A JP2001331052A JP2001331052A JP2003132353A JP 2003132353 A JP2003132353 A JP 2003132353A JP 2001331052 A JP2001331052 A JP 2001331052A JP 2001331052 A JP2001331052 A JP 2001331052A JP 2003132353 A JP2003132353 A JP 2003132353A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
line
boundary line
boundary
road
center line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001331052A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaomi Okagawa
正臣 岡川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pasco Corp
Original Assignee
Pasco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pasco Corp filed Critical Pasco Corp
Priority to JP2001331052A priority Critical patent/JP2003132353A/en
Publication of JP2003132353A publication Critical patent/JP2003132353A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Instructional Devices (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a center line generator automatically extracting a center line between boundary lines by forming Voronoi polygons on the basis of boundary line data representing a road or the like. SOLUTION: The center line generator has a computer execute a step of generating a plurality of points having a predetermined interval conforming to a set threshold on each of a plurality of boundary lines arranged separatively from each other on the basis of boundary lines of graphic vector data of a road or the like, a step of carrying out Voronoi tessellation to the plurality of points and forming Voronoi polygons, and a step of determining an outline acquired by coupling a plurality of the Voronoi polygons crossing a boundary line per boundary line as the center line between the boundary line and the other boundary line facing the boundary line. The predetermined interval is set at half or less of a shortest distance of separation distances between the boundary lines.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、境界線間の中心線
を自動生成するためのコンピュータに実行させる中心線
生成プログラムに関し、特に、道路等を表す境界線デー
タに基づいてボロノイ多角形を形成することにより中心
線を生成するようにした中心線生成プログラムに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a centerline generation program executed by a computer for automatically generating centerlines between boundary lines, and more particularly to forming Voronoi polygons based on boundary line data representing roads and the like. The present invention relates to a centerline generation program that generates a centerline by

【0002】[0002]

【従来の技術】従来において、道路、河川・水路等を管
理する際には、それらにおける中心線がどこにあるのか
を確定することが必要となる場面が多々あった。
2. Description of the Related Art In the past, when managing roads, rivers, waterways, etc., it was often necessary to determine where the centerline of them was.

【0003】このような道路等の管理のために、道路等
に係る幅のおよそ中央の位置をラインデータとして作成
し、あるいは、このラインの接続関係を考慮してネット
ワーク構造への形成もしていた。しかし、これらの形成
では、小縮尺(1/10000以下)での利用を主とする
ため、道路等に対しては、1本線(境界をデータ化する
と2本)で十分との観点からなされたものである。ここ
で道賂等を表す1本線として、その中心線が採用される
のが普通である。しかし、中心線といってもおよそ中央
という程度のものであり、その位置精度は低いものとな
っている。
In order to manage such roads and the like, line positions have been created at approximately the center of the width of the roads or the like, or have been formed into a network structure in consideration of the connection relationship of these lines. . However, in these formations, since it is mainly used at a small scale (1/10000 or less), it was done from the viewpoint that a single line (two lines if the boundary is converted into data) is sufficient for roads and the like. It is a thing. Here, the center line is usually adopted as a single line representing a roadside or the like. However, the center line is about the center, and its positional accuracy is low.

【0004】一方、位置精度の高い大縮尺のもに対して
は、境界線がデータ化されることはあっても、中心線に
ついてデータ化されることは行われていない。これは、
利用目的が小縮尺とは異なっていることによる。
On the other hand, for large scales with high positional accuracy, the boundary line is converted into data, but the center line is not converted into data. this is,
Because the purpose of use is different from the small scale.

【0005】ところで、道路等が掲載されている地図
は、一般には、紙媒体として使われることが多い。これ
に対し、コンピュータによる利用技術の進化に伴って、
扱いの利便性を高めるために、地図をスキャニングして
画像化し、あるいは、より高度に利用するためデジタイ
ジングして、ポリゴン化を含むベクトルデータで利用す
るようになってきている。
By the way, a map on which roads and the like are posted is often used as a paper medium. On the other hand, with the evolution of computer-based technology,
In order to improve the convenience of handling, a map has been scanned and imaged, or digitized for more advanced use, and has been used as vector data including polygonization.

【0006】これらのデータ化手法と、小縮尺又は大縮
尺での利用形態を見ると、画像化による手法は、小縮尺
の場合に利用され、ベクトル化による手法は、大縮尺の
場合に利用されているという傾向がある。これは、大縮
尺の場合には、地図の枚数が多いこと、および、地図1
枚当たりの情報密度が低く、効率的ではないこと等か
ら、画像化による手法の使用は少なくなり、逆に、高精
度であること、さらには、再利用や加工等に耐えられる
ことより、ベクトル化による手法が多く使われるように
なっている。
[0006] Looking at these data conversion methods and the usage forms at small scales or large scales, the imaging method is used for small scales, and the vectorization method is used for large scales. Tend to be. This is because there are many maps at a large scale, and
Since the information density per sheet is low and it is not efficient, etc., the method by imaging is used less, and conversely, it is highly accurate, and moreover, it can withstand reuse and processing, so that vector The method by computerization has been widely used.

【0007】ここで、次に示すように、中心線データを
作成する方法には、種々のものがある。 (1)中心線に相当すると考えられる位置を紙地図上に
書き込み、場合によっては全くの目視で書込み、デジタ
イジングにより紙地図から直接生成する。 (2)紙地図をスキャンした画像に直接細線化処理を施
してラスタ/ベクタ変換によって生成する。 (3)境界線ベクトルデータから中点を連結させて生成
する。 (4)境界線ベクトルデータとデジタイジングの組み合
わせて生成する。 (5)境界線ベクトルデータの中点連結と細線化処理の
組み合わせる。
Here, as shown below, there are various methods for creating the center line data. (1) The position considered to correspond to the center line is written on the paper map, and in some cases it is written by the naked eye and directly generated from the paper map by digitizing. (2) The image obtained by scanning the paper map is directly subjected to thinning processing and is generated by raster / vector conversion. (3) It is generated by connecting the midpoints from the boundary line vector data. (4) Generated by combining the boundary line vector data and digitizing. (5) A combination of the midpoint connection of the boundary line vector data and the thinning process.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、中心線
データを作成する方法が種々ある。近年においては、例
えば、車載用のナビシステムに見られるように、高精度
の中心線ベクトルデータ、特に、ネットワーク化された
データのニーズが高まってきている。
As described above, there are various methods of creating centerline data. In recent years, there is an increasing need for highly accurate centerline vector data, particularly networked data, as is found in, for example, car navigation systems.

【0009】しかしながら、このような状況に対処する
上で、次に示すように、上記の各方法においては、問題
点がある。(1)の方法では、大縮尺の地図において
も、精度が落ち、手間もかかり、懇意的でもある。
(2)の方法では、精度に問題がある。そもそも細線化
処理自体が重く、時間のかかる処理である。(3)の方
法では、道路等のカーブにおいて歪み、交差点で途切れ
るという問題がある。(4)の方法は、境界線をいわば
レールとみなし、デジカーソルが中点に位置するように
ガイドするCADシステムであり、交差点や幅員の急変
個所で対応できない。(5)の方法は、道路等の境界線
を外郭とするポリゴンデータがあるとき、又は、ポリゴ
ンデータを作ったとき、そのポリゴン内を塗り潰した後
に、ベクタ/ラスタ変換で画像化、細線化処理を施し、
得られた中心線画像に対してラスタ/ベクタ変換を掛け
てベクトル化するというものである。これは、紙地図で
は、通常、道路種別毎の図式(地図表現)上の工夫のた
め、道路内を1色で塗らずに、縁取り等が施されている
とか、境界線のみの表示であることが多く、直接には細
線化処理を施すことができないという問題を回避するた
めである。
However, in dealing with such a situation, there are problems in each of the above methods, as will be described below. The method (1) is not so accurate and takes much effort even on a large-scale map, and it is also friendly.
The method (2) has a problem in accuracy. In the first place, the thinning process itself is heavy and time-consuming. The method (3) has a problem that the curve of a road or the like is distorted and the vehicle is discontinued at an intersection. The method (4) is a CAD system in which the boundary line is regarded as a rail, and the digital cursor is guided so as to be located at the midpoint, and it cannot be handled at intersections and sudden changes in width. In the method (5), when there is polygon data whose boundary is a road or the like, or when polygon data is created, the inside of the polygon is filled and then image / thin line processing is performed by vector / raster conversion. And
Raster / vector conversion is applied to the obtained centerline image to vectorize it. In a paper map, this is usually a display of only the border line, such as edging without painting the inside of the road with one color, because of a device on the map (map representation) for each road type. This is to avoid the problem that thinning processing cannot be performed directly in many cases.

【0010】そこで、本発明は、これらのような各問題
点を解決することに鑑みてなされたものであり、高精度
で世に豊富にはあるが、境界線はあって中心線の欠けて
いるベクトルデータに対し、中心線データを高速にかつ
自動的に生成することによって、既存のベクトルデータ
を一層活用することを図るものである。
Therefore, the present invention has been made in view of solving each of the problems as described above, and although it is highly accurate and abundant in the world, it has a boundary line and lacks a center line. The present invention aims to further utilize existing vector data by automatically generating center line data at high speed with respect to vector data.

【0011】従って、本発明は、道路、河川・水路等を
管理するのに必要な中心線を簡単に確定することができ
るように、境界線に係るボロノイ多角形を形成すること
により中心線生成を自動化できるコンピュータに実行さ
せるための中心線生成プログラムを提供することを目的
とする。
Therefore, according to the present invention, the center line is generated by forming the Voronoi polygons related to the boundary line so that the center line necessary for managing roads, rivers and waterways can be easily determined. It is an object of the present invention to provide a centerline generation program for causing a computer that can automate the above.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明では、境界線の間に中心線を生成する中心
線生成プログラムにおいて、互いに離れて配置される複
数の境界線上の各々に所定間隔を有する複数の点を生成
するステップと、前記複数の点に対してボロノイ分割を
行い、ボロノイ多角形ポリゴンを形成するステップと、
前記境界線毎に、当該境界線に交差する複数の前記ボロ
ノイ多角形ポリゴンを結合して得た外郭線を、当該境界
線と該境界線に対向する他の境界線との間の中心線とす
るステップとをコンピュータに実行させるようにした。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, in a centerline generation program for generating centerlines between boundary lines, each of them on a plurality of boundary lines arranged apart from each other. A step of generating a plurality of points having a predetermined interval in, a step of performing Voronoi division on the plurality of points to form a Voronoi polygon polygon,
For each of the boundary lines, an outline obtained by combining the plurality of Voronoi polygonal polygons intersecting the boundary line is defined as a center line between the boundary line and another boundary line facing the boundary line. The steps to perform are to be executed by the computer.

【0013】そして、前記所定間隔は、前記境界線の離
間距離のうち最も短い距離の2分の1以下に設定され、
前記外郭線を形成する頂点を間引くことにより前記境界
線に沿って直線化を行うこととした。
The predetermined interval is set to be equal to or less than ½ of the shortest distance among the separation distances of the boundary line,
The vertices forming the outline are thinned out to linearize along the boundary line.

【0014】また、前記境界線は、道路図形ベクトルデ
ータ、或いは、河川・水路図形ベクトルデータによるも
のであることとした。
The boundary line is defined by road graphic vector data or river / waterway graphic vector data.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に、本発明による、コンピュー
タに自動的に中心線を生成することを実行させる中心線
生成プログラムについて、地図中の道路における中心線
を自動的に求める場合を例にした実施形態で説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, regarding a center line generation program for causing a computer to automatically generate a center line according to the present invention, an example of automatically obtaining a center line on a road in a map will be described. The embodiment will be described.

【0016】本発明においては、交差点も含め任意の幅
を持つ道路等に係る境界の中心位置は、道路を形成する
境界線からの勢力が桔抗する位置であるということに着
目した。
In the present invention, attention has been paid to the fact that the center position of the boundary of a road or the like having an arbitrary width including the intersection is a position where the power from the boundary line forming the road opposes.

【0017】ここで、空間を点の勢力圏に分割する手法
に、ボロノイ分割手法がある。ボロノイ分割は、空間内
に複数の点が与えられた時、空間内の各点をどの点に最
も近いかによって分類し空間を各点に係る勢力圏に分割
する手法であって、各勢力圏は、多角形(ボロノイ多角
形)で形成される。この多角形の線上が隣接する点の勢
力の拮抗する位置であり、また、多角形を形成する各辺
は、2つの点間における2等分線の1部であるという性
質を有する。
Here, there is a Voronoi division method as a method of dividing the space into points of influence. Voronoi division is a method that, when multiple points are given in the space, classifies each point in the space according to which point is closest and divides the space into the influence zones related to each point. Is formed by a polygon (Voronoi polygon). The line of the polygon is a position where the forces of adjacent points oppose each other, and each side forming the polygon has a characteristic that it is a part of a bisector between two points.

【0018】この手法を利用することにより、道路を形
成する境界線上に適宜間隔の複数の点を配置し、該各点
をボロノイ分割用の点とすることで道路境界線の勢力を
近似し、形成されたボロノイ多角形の各辺の内、それぞ
れの境界線の間に位置する辺を選択することで、境界線
の勢力の拮抗する位置となる線、すなわち中心線を生成
したことになる。
By using this method, a plurality of points at appropriate intervals are arranged on the boundary line forming the road, and each point is used as a point for Voronoi division to approximate the power of the road boundary line, By selecting the side located between the respective boundary lines among the respective sides of the formed Voronoi polygon, a line at which the powers of the boundary lines oppose each other, that is, a center line is generated.

【0019】そこで、図を参照して、このボロノイ多角
形を形成することによる中心線生成方法に基づいて、道
路地図において道路の中心線を自動的に生成することが
できる中心線生成プログラムが適用されるシステムにつ
いて説明する。
Therefore, referring to the drawings, a centerline generation program that can automatically generate a centerline of a road in a road map based on the centerline generation method by forming this Voronoi polygon is applied. The system will be described.

【0020】図1には、本実施形態による中心線生成プ
ログラムが適用されるシステムの概要を示している。
FIG. 1 shows an outline of a system to which the centerline generation program according to this embodiment is applied.

【0021】該中心線生成システムは、制御部1、記憶
部2、操作部3、表示部4、そして、印刷部5から構成
されている。制御部1は、システム全体を制御するコン
ピュータであり、境界線取得部11、点生成部12、多
角形分割形成部13、多角形選択・結合部14、多角形
外郭線抽出部15、そして、中心線出力部16等の機能
部分を有している。なお、制御部1を有するコンピュー
タは、スタンドアロンで構成されても、また、LAN等
のネットワークに接続されるクライアント端末であって
もよい。
The center line generation system comprises a control unit 1, a storage unit 2, an operation unit 3, a display unit 4, and a printing unit 5. The control unit 1 is a computer that controls the entire system, and includes a boundary line acquisition unit 11, a point generation unit 12, a polygon division formation unit 13, a polygon selection / connection unit 14, a polygon outline extraction unit 15, and It has functional parts such as the center line output part 16. The computer including the control unit 1 may be a stand-alone computer or a client terminal connected to a network such as a LAN.

【0022】また、記憶部2は、地図が格納されてお
り、少なくとも、道路の境界線に係る図形ベクトルデー
タが記憶される。さらに、制御部1で抽出できた道路中
心線に係る図形ベクトルデータを記憶する。操作部3
は、オペレータが制御部1において処理に必要な情報を
入力したり、或いは、指示したりするものである。表示
部4は、制御部1で処理する際に必要な情報を表示し、
或いは、道路の図形ベクトルデータ、抽出結果の図形ベ
クトルデータ等を表示し、印刷部5は、それらの図形ベ
クトルデータのハードコピーを出力するものである。
A map is stored in the storage unit 2, and at least graphic vector data relating to the boundary line of the road is stored. Further, the graphic vector data on the road center line extracted by the control unit 1 is stored. Operation part 3
Is used by the operator to input or instruct information necessary for processing in the control unit 1. The display unit 4 displays information necessary for processing by the control unit 1,
Alternatively, the graphic vector data of the road, the graphic vector data of the extraction result, and the like are displayed, and the printing unit 5 outputs a hard copy of these graphic vector data.

【0023】以上のようなシステム構成に適用された本
実施形態による中心線生成プログラムの動作処理につい
て、図2の処理フローと、図3乃至図5に示した画像例
を参照しながら説明する。ここで、図3乃至図5に示し
た各画像例は、それらの全てが表示部4で表示される必
要があるものではなく、処理の状況を分かりやすく説明
する都合上、画像として示したものもある。
The operation processing of the centerline generation program according to the present embodiment applied to the system configuration as described above will be described with reference to the processing flow of FIG. 2 and the image examples shown in FIGS. Here, each of the image examples shown in FIGS. 3 to 5 does not need to be displayed on the display unit 4, and is shown as an image for convenience of explaining the processing situation in an easy-to-understand manner. There is also.

【0024】先ず、操作部3を操作して、道路の中心線
を抽出する必要のある所定の地区を指定し、境界線取得
部11によって、記憶部2に格納されている当該地区の
道路図形ベクトルデータを読み出す(ステップS1)。
読み出された当該地区の道路図形ベクトルデータを表示
部4に画像として表示すると、図3の(a)の画像X
11のようになる。図中の実線は、道路の境界線を表
し、その境界線は、L、L、Lで示される。画像
11では、T字路の道路形態を示し、境界線Lは、
点pで屈曲し、線分L11とL12で構成され、境界
線Lは、点pで屈曲し、線分L21とL22で、そ
して、境界線Lは、点pで僅かに屈曲し、線分L
31とL32で構成されている。
First, the operation unit 3 is operated to move the center line of the road.
Specify the prescribed area that needs to be extracted and acquire the boundary line
By the section 11, the area stored in the storage section 2
Road figure vector data is read (step S1).
Display the read road figure vector data of the area
When displayed as an image in the section 4, the image X in FIG.
11become that way. The solid lines in the figure represent the boundaries of the road.
And the boundary line is L1, LTwo, LThreeIndicated by. image
X11Then, the road shape of the T-junction is shown, and the boundary line L1Is
Point p1Bend at and line segment L11And L12Consists of a boundary
Line LTwoIs the point pTwoBend at and line segment L21And L22So
And then the boundary line LThreeIs the point pThreeBends slightly at line segment L
31And L32It is composed of.

【0025】ここで、所望する所定地区の図形ベクトル
データが取得され、その画像が表示されたならば、操作
部3を操作して、境界線を構成する線分上に所定間隔で
複数の点を発生させるための閾値を入力設定する(ステ
ップS2)。この閾値は、予め設定されていてもよい。
Here, when the graphic vector data of the desired predetermined area is obtained and the image is displayed, the operation unit 3 is operated to set a plurality of points at predetermined intervals on the line segment forming the boundary line. The threshold value for generating is set (step S2). This threshold may be set in advance.

【0026】次いで、この閾値が設定されると、点生成
部12では、境界線上の点間距離が閾値以内になるよう
に、複数の点を発生させる。境界線Lの線分L11
に、点p以外の線上に所定間隔で複数の点p
11mを、そして、線分L12上に、点p以外の線上
に所定間隔で複数の点p12mを発生させる。同様にし
て、境界線Lについても、複数の点p21lと点p
22lを、さらに、境界線Lについて、複数の点p
31nと点p32nをそれぞれ発生させる(ステップS
3)。これらの複数の点が生成された状況は、図3の
(b)に示した画像X12のようになる。図中におい
て、複数の点を黒ドットで示し、複数の点をl、m、n
の添え字で代表的に示した。図3の(b)の画像X12
では、境界線L、L及びLのどの線分において
も、点の所定間隔を一定とした場合を示している。そし
て、この所定間隔は、道路の形状、幅等に応じて、閾値
を変えることにより、変更することができる。
Next, when this threshold value is set, the point generator 12 generates a plurality of points so that the distance between points on the boundary line is within the threshold value. On the line segment L 11 of the boundary line L 1 , a plurality of points p are arranged at predetermined intervals on a line other than the point p 1.
11m , and a plurality of points p 12m are generated at predetermined intervals on a line other than the point p 1 on the line segment L 12 . Similarly, with respect to the boundary line L 2 , a plurality of points p 21l and p
22l and a plurality of points p on the boundary line L 3.
31n and a point p 32n are generated respectively (step S
3). The situation in which these multiple points are generated is as in the image X 12 shown in FIG. In the figure, a plurality of points are indicated by black dots, and a plurality of points are indicated by l, m, and n.
Is typically shown by a subscript. Image X 12 in FIG. 3B
Shows a case where the predetermined interval of points is constant in any of the line segments of the boundary lines L 1 , L 2 and L 3 . Then, this predetermined interval can be changed by changing the threshold value according to the shape, width, etc. of the road.

【0027】境界線上にこれらの複数の点が生成される
と、多角形分割形成部13では、境界線上の複数の点に
対して、ボロノイ多角形を形成する(ステップS4)。
このボロノイ多角形は、複数の各点に基づいて隣り合う
点間で領域を2分割した形状を有するポリゴンであり、
図3の(b)に示した複数の点p、p11m、p
2m、p、p21l、p22l、p、p31n、及
び、p32nに対してボロノイ多角形を作成した状態
を、図4の(c)に画像X13として示した。例えば、
点p11mに対するボロノイ多角形は、ポリゴンP
11mとなり、点p22 に対するボロノイ多角形は、
ポリゴンP22lとなり、また、点p31nに対するボ
ロノイ多角形は、ポリゴンP31nのように形成され
る。
When these plural points are generated on the boundary line, the polygon division forming unit 13 forms a Voronoi polygon for the plural points on the boundary line (step S4).
This Voronoi polygon is a polygon having a shape obtained by dividing an area into two areas between adjacent points based on a plurality of points.
The plurality of points p 1 , p 11m , and p 1 shown in FIG.
2m, p 2, p 21l, p 22l, p 3, p 31n, and the state that created the Voronoi polygon with respect to p 32n, shown as an image X 13 in (c) of FIG. For example,
The Voronoi polygon for the point p 11m is the polygon P
11m , and the Voronoi polygon for the point p 22 l is
The polygon P 22l is formed , and the Voronoi polygon for the point p 31n is formed like the polygon P 31n .

【0028】そこで、多角形選択・結合部14では、所
望する道路の中心線を生成するには、当該道路の境界線
上にある複数の点に対するボロノイ多角形によるポリゴ
ンのみが必要であるので、当該道路の境界線と交叉する
位置に形成されたボロノイ多角形のポリゴンを選択し、
それらを結合する(ステップS5)。この状態を、図4
の(d)の画像X14が示している。同図では、その結
合状態を斜線で示しており、境界線Lに関して、複数
の点p、p31n、p32nに対するボロノイ多角形
ポリゴンP31n、P32nが結合されている。
Therefore, in order to generate the desired center line of the road, the polygon selecting / connecting unit 14 needs only polygons of Voronoi polygons for a plurality of points on the boundary line of the road. Select the Voronoi polygon formed at the position that intersects the road boundary line,
They are combined (step S5). This state is shown in FIG.
The image X 14 in (d) is shown. In the same figure, the connection state is indicated by diagonal lines, and Voronoi polygonal polygons P 31n and P 32n are connected to a plurality of points p 3 , p 31n and p 32n with respect to the boundary line L 3 .

【0029】次いで、多角形外郭線抽出部15では、図
4の(d)に斜線で示されるように結合されたポリゴン
について、複数のポリゴンによる外郭線を抽出する(ス
テップS6)。図5の(e)に外郭線を抽出できた様子
を、画像X15として示した。図4の(d)に斜線で示
した複数のポリゴンは、境界線Lの線分L31とL
32上にある複数の点に対して形成されたものであるか
ら、これらのポリゴンは、線分L11及び線分L22
の複数の点に係わって形成されたものであるので、結合
されたポリゴンが形成する外郭線C11とC13は、道
路の中心線となっている。さらに、境界線の線分L12
と線分L21との間では、どちらの線分でもよいが、線
分L12又は線分L21と交叉するボロノイ多角形のポ
リゴンを結合することによって得られた外郭線C
12も、道路中心線となっている。
Next, in the polygon outline extraction unit 15,
Polygons connected as shown by the diagonal lines in (d) of 4
For, the outline of multiple polygons is extracted (
Step S6). The appearance of the outline being extracted in (e) of FIG.
The image X15Indicated as. Shown with diagonal lines in (d) of FIG.
The polygons that have beenThreeLine segment L31And L
32Is it formed for multiple points above
, These polygons are line segments L11And line segment L22Up
Since it is formed by relating to multiple points of
Outline C formed by the drawn polygon11And CThirteenIs the way
It is the center line of the road. Furthermore, the line segment L of the boundary line12
And line segment L21Either line segment is acceptable between and
Minute L12Or line segment L21Voronoi polygonal po
A contour line C obtained by joining the ligons
12Is also the road center line.

【0030】図3の(a)に示されるようなT字路の交
叉点においても、交叉点を構成する点p、p及びp
31nがボロノイ多角形の形成に係わることになるの
で、目視では、交叉点内の中心線の判断が難しかった
が、これらの点間における2等分線が自動的に中心線で
あるとすることができる。
Even at the intersection of the T-junction as shown in FIG. 3 (a), the points p 1 , p 2 and p constituting the intersection are formed.
Since 31n will be involved in the formation of Voronoi polygons, it was difficult to visually determine the centerline within the intersection, but the bisector between these points should be automatically the centerline. You can

【0031】ここで、図5の(e)に示される画像X
15のように、境界線上に複数の点を生成し、相対抗す
る2点間でポリゴン多角形によって分割したとき、当該
2点が、道路境界線方向にずれがあると、該2点間で分
割する2等分線が、必ずしも、道路境界線に平行とはな
らい。そのため、ステップS6において抽出された外郭
線は、ジグザグ形状を呈する。
Here, the image X shown in FIG.
As shown in 15 , when a plurality of points are generated on the boundary line and the two points that oppose each other are divided by the polygonal polygon, if the two points are deviated in the direction of the road boundary line, the two points are separated. The bisector that divides is not necessarily parallel to the road boundary line. Therefore, the contour line extracted in step S6 has a zigzag shape.

【0032】中心線出力部16では、画像X15に示さ
れる外郭線を道路の中心線として出力し、表示部4に画
像表示することもでき、また、印刷部5で、この画像を
ハードコピーすることもできる。或いは、中心線出力部
16において、外郭線が呈するジグザグ形状を道路境界
線に対応したスムースな線とするために、外郭線上の頂
点を間引くように処理してもよい。画像X15に対し
て、抽出された外郭線を道路境界線に沿った線にするス
ムージング処理をした状態の画像X16を図5の(f)
に示した。このように不要な頂点を間引く処理を施すこ
とによって、データ量を少なくすることができ、しか
も、見た目にもきれいな中心線を作成することができ
る。
The center line output unit 16 can output the contour line shown in the image X 15 as the center line of the road and display the image on the display unit 4. Further, the printing unit 5 makes a hard copy of this image. You can also do it. Alternatively, in the center line output unit 16, in order to make the zigzag shape presented by the contour line a smooth line corresponding to the road boundary line, the vertexes on the contour line may be thinned. The image X 15, the extracted outline images X 16 in the state in which the smoothing process of a line along the road boundary line of FIG. 5 (f)
It was shown to. By performing the process of thinning out unnecessary vertices in this way, the amount of data can be reduced, and a center line that is visually pleasing can be created.

【0033】なお、ステップS2において設定される閾
値は、中心線を生成しようとしている地区における道路
復員が最小である道路の2分の1以下にする必要があ
る。ボロノイ多角形を作成するとき、向かい合う線上の
点がほぼ垂直に位置していれば、良好な中心線を抽出す
ることができるが、どの様な道路に対しても、向かい合
う点をほぼ垂直な状態にすることは難しい。従って、閾
値を、少なくとも、最も狭い道路の幅員の2分の1以下
にしておけばよい。特に、その道路が交わる交差点にお
いては、中心線自体の交差が道路内にあるようにしなけ
ればならない。
The threshold value set in step S2 must be less than or equal to one half of the road where the demobilization of the road in the area where the center line is to be generated is minimum. When creating a Voronoi polygon, it is possible to extract a good centerline if the points on the opposite lines are located almost vertically, but on any road, the points that are opposite are almost vertical. It's difficult to do. Therefore, the threshold may be set to at least ½ or less of the width of the narrowest road. In particular, at the intersection where the roads intersect, the intersection of the center line itself must be within the road.

【0034】以上のように、道路の図形ベクトルデータ
に基づいて、道路境界線上に生成した複数の点に対して
ボロノイ多角形ポリゴンを形成することにより、道路中
心線を抽出することができる手順について、図3の
(a)に示したT字路のように、簡単な具体例で説明し
たが、次に、図6の(a)の画像X21に示すように、
複雑な道路形状を有する図形ベクトルデータに対して
も、本実施形態による中心線生成プログラムを実行する
ことができることを説明する。なお、このプログラムを
実行して抽出処理する手順は、図2に示した処理フロー
と同様である。
As described above, the procedure for extracting the road center line by forming Voronoi polygon polygons for a plurality of points generated on the road boundary line based on the road graphic vector data , A simple concrete example such as the T-junction shown in (a) of FIG. 3 was described. Next, as shown in the image X 21 of (a) of FIG.
It will be described that the centerline generation program according to the present embodiment can be executed even for graphic vector data having a complicated road shape. The procedure for executing this program and performing the extraction processing is the same as the processing flow shown in FIG.

【0035】先ず、画像X21に示される道路図形ベク
トルデータが取り込まれると、画像中に示される道路の
うち、幅員が最も狭い道路Lを選択し、閾値V
thを、その道路の幅員の2分の1以下に相当する値、
例えば、幅員が5mであれば、V =2のように設定
する(ステップS2)。そして、この閾値Vthを適用
して、道路境界線上に複数の点を生成する。この生成し
た複数の点に対してボロノイ分割を実施し、道路境界線
に沿ってボロノイ多角形ポリゴンを形成する(ステップ
S4)。これらのポリゴンの形成状態が、図6の(b)
に、画像X22として示されている。
First, when the road graphic vector data shown in the image X 21 is fetched, the road L N having the narrowest width is selected from among the roads shown in the image, and the threshold V
th is a value corresponding to one half or less of the width of the road,
For example, road width if 5 m, is set as V t h = 2 (step S2). Then, the threshold value V th is applied to generate a plurality of points on the road boundary line. Voronoi division is performed on the generated plurality of points to form a Voronoi polygonal polygon along the road boundary line (step S4). The state of formation of these polygons is shown in FIG.
Is shown as image X 22 .

【0036】次いで、境界線上に並んで形成された各ポ
リゴンが結合されて、一つのポリゴンとなることによ
り、各ポリゴンで形成される外郭線Cを抽出する(ス
テップS6)。この抽出された外郭線と道路境界線を重
ねて表示すると、図7の(c)の画像X23のようにな
る。さらに、図7の(d)の画像X24に示されるよう
に、外郭線の頂点を適宜間引くことにより、外郭線を道
路境界線に沿った直線化を行った中心線Cを得ること
ができる。
Then, the polygons formed side by side on the boundary line are combined to form one polygon, and the contour line C 1 formed by each polygon is extracted (step S6). When the extracted outline and the road boundary are overlapped and displayed, an image X23 in FIG. 7C is obtained. Further, as shown in the image X 24 of (d) of FIG. 7, a center line C 2 obtained by straightening the contour line along the road boundary line can be obtained by appropriately thinning out the vertices of the contour line. it can.

【0037】このようにして、複雑な交差点がある地区
の図形ベクトルデータに基づいても、容易に道路中心線
を抽出することができ、中心線のネットワークが簡単に
形成でき、人手を加えることなく、適切な中心線が得ら
れる。
In this way, the road center line can be easily extracted even based on the graphic vector data of the district having a complicated intersection, and the center line network can be easily formed without human intervention. , A proper centerline is obtained.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、道路等に係る図形ベク
トルデータに複数の点を発生させ、この複数の点に従っ
てボロノイ分割を行って多角形ポリゴンを形成し、それ
らのポリゴンによる外郭線を道路中心線として抽出する
ので、中心線ネットワークが途切れることがなくなり、
道路境界線間に適切な中心線を引くことができる。しか
も、従来の中心線生成方法に比べて、自動的でかつ高速
な処理が可能となる。
According to the present invention, a plurality of points are generated in graphic vector data relating to a road, etc., Voronoi division is performed according to the plurality of points to form a polygon polygon, and an outline line formed by these polygons is formed. Since it is extracted as the road center line, the center line network will not be interrupted,
Appropriate centerlines can be drawn between road boundaries. Moreover, compared to the conventional centerline generation method, automatic and high-speed processing becomes possible.

【0039】また、道路等の中心線を求めようとしてい
る地域の地図データが画像である場合においても、この
画像に対してエッジ抽出処理等によって境界線を抽出
し、ラスタ/ベクタ変換を施して境界線ベクトルを作成
しておけば、本発明の中心線生成手法を適用することに
よって簡便に中心線を得ることが可能となる。
Further, even when the map data of the area where the center line of the road or the like is to be obtained is an image, the boundary line is extracted from this image by edge extraction processing or the like, and raster / vector conversion is performed. If the boundary line vector is created, the center line can be easily obtained by applying the center line generation method of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による中心線生成プログラムが実行され
るシステムの概略機能ブロックを説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating general functional blocks of a system in which a centerline generation program according to the present invention is executed.

【図2】図1に示されて機能ブロックによる処理フロー
を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a processing flow by a functional block shown in FIG.

【図3】境界線に点を生成した状態を説明する図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which points are generated on a boundary line.

【図4】形成したボロノイ多角形ポリゴンを境界線に沿
って結合した状態を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a state where the formed Voronoi polygons are combined along a boundary line.

【図5】中心線を抽出した状態を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a center line is extracted.

【図6】複雑な境界線を有する道路図形に対してボロノ
イ多角形ポリゴンを形成した状態を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a Voronoi polygonal polygon is formed for a road figure having a complicated boundary line.

【図7】図6に示した道路図形において、道路中心線を
抽出した状態を説明する図である。
7 is a diagram illustrating a state in which a road center line is extracted from the road figure shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…制御部 11…境界線取得部 12…点生成部 13…多角形分割形成部 14…多角形選択・結合部 15…多角形外郭線抽出部 16…中心線出力部 2…記憶部 3…操作部 4…表示部 5…印刷部 1 ... Control unit 11 ... Boundary line acquisition unit 12 ... Point generation unit 13 ... Polygon division forming unit 14 ... Polygon selection / connection section 15 ... Polygon outline extraction unit 16 ... Center line output section 2 ... memory 3 ... Operation part 4 ... Display 5 ... Printing department

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに離れて配置される複数の境界線上
の各々に所定間隔を有する複数の点を生成するステップ
と、 前記複数の点に対してボロノイ分割を行い、ボロノイ多
角形ポリゴンを形成するステップと、 前記境界線毎に、当該境界線に交差する複数の前記ボロ
ノイ多角形ポリゴンを結合して得た外郭線を、当該境界
線と該境界線に対向する他の境界線との間の中心線とす
るステップと、をコンピュータに実行させて境界線の間
に中心線を生成する中心線生成プログラム。
1. A step of generating a plurality of points having a predetermined interval on each of a plurality of boundary lines arranged apart from each other, and Voronoi division of the plurality of points to form a Voronoi polygon polygon. And a contour line obtained by combining a plurality of Voronoi polygonal polygons that intersect the boundary line for each boundary line, between the boundary line and another boundary line facing the boundary line. A centerline generation program that causes a computer to execute a step of setting a centerline and generate a centerline between boundaries.
【請求項2】 前記所定間隔は、前記境界線の離間距離
のうち最も短い距離の2分の1以下に設定されることを
特徴とする請求項1に記載の中心線生成プログラム。
2. The center line generation program according to claim 1, wherein the predetermined interval is set to be equal to or less than ½ of the shortest distance among the separation distances of the boundary lines.
【請求項3】 前記外郭線を形成する頂点を間引くこと
により前記境界線に沿って直線化を行うことを特徴とす
る請求項1又は2に記載の中心線生成プログラム。
3. The center line generation program according to claim 1, wherein straightening is performed along the boundary line by thinning out vertices forming the outline.
【請求項4】 前記境界線は、道路図形ベクトルデータ
によるものであることを特徴とする請求項1乃至3のい
ずれか一項に記載の中心線生成プログラム。
4. The center line generation program according to claim 1, wherein the boundary line is based on road graphic vector data.
【請求項5】 前記境界線は、河川・水路図形ベクトル
データによるものであることを特徴とする請求項1乃至
3のいずれか一項に記載の中心線生成プログラム。
5. The centerline generation program according to claim 1, wherein the boundary line is based on river / waterway graphic vector data.
JP2001331052A 2001-10-29 2001-10-29 Center line generator Pending JP2003132353A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001331052A JP2003132353A (en) 2001-10-29 2001-10-29 Center line generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001331052A JP2003132353A (en) 2001-10-29 2001-10-29 Center line generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003132353A true JP2003132353A (en) 2003-05-09

Family

ID=19146684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001331052A Pending JP2003132353A (en) 2001-10-29 2001-10-29 Center line generator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003132353A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007121668A (en) * 2005-10-27 2007-05-17 Zenrin Co Ltd Topographic polygon generating method
JP2008170611A (en) * 2007-01-10 2008-07-24 Asahi Koyo Kk Method, device, and program for generating road data
JP2009230518A (en) * 2008-03-24 2009-10-08 Hitachi Software Eng Co Ltd Road map data creation system
JP2012009053A (en) * 2005-06-23 2012-01-12 Mental Images Gmbh Image synthesis through rank -1 lattice
JP2014052528A (en) * 2012-09-07 2014-03-20 Yahoo Japan Corp Information processor, method and computer program
JP2016218880A (en) * 2015-05-25 2016-12-22 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 Route calculation device, route calculation program and route calculation method
WO2020085262A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 日本電信電話株式会社 Center line simplification device, network data generation system and program
WO2020085261A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 日本電信電話株式会社 Center line generation device, network data generation system and program
JP2020201649A (en) * 2019-06-07 2020-12-17 トヨタ自動車株式会社 Map generation device, map generation method and computer program for map generation
JP2021165913A (en) * 2020-04-06 2021-10-14 トヨタ自動車株式会社 Road area correction device, road area correction method, and computer program for road area correction

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012009053A (en) * 2005-06-23 2012-01-12 Mental Images Gmbh Image synthesis through rank -1 lattice
JP2007121668A (en) * 2005-10-27 2007-05-17 Zenrin Co Ltd Topographic polygon generating method
JP2008170611A (en) * 2007-01-10 2008-07-24 Asahi Koyo Kk Method, device, and program for generating road data
JP2009230518A (en) * 2008-03-24 2009-10-08 Hitachi Software Eng Co Ltd Road map data creation system
JP2014052528A (en) * 2012-09-07 2014-03-20 Yahoo Japan Corp Information processor, method and computer program
JP2016218880A (en) * 2015-05-25 2016-12-22 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 Route calculation device, route calculation program and route calculation method
JP2020067827A (en) * 2018-10-24 2020-04-30 日本電信電話株式会社 Center line generation device, network data generation system, and program
WO2020085261A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 日本電信電話株式会社 Center line generation device, network data generation system and program
WO2020085262A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 日本電信電話株式会社 Center line simplification device, network data generation system and program
JP2020067559A (en) * 2018-10-24 2020-04-30 日本電信電話株式会社 Centerline simplification device, network data generation system, and program
JP6996472B2 (en) 2018-10-24 2022-01-17 日本電信電話株式会社 Centerline generator, network data generator, and program
JP7077913B2 (en) 2018-10-24 2022-05-31 日本電信電話株式会社 Centerline simplification device, network data generation system, and program
JP2020201649A (en) * 2019-06-07 2020-12-17 トヨタ自動車株式会社 Map generation device, map generation method and computer program for map generation
US11486727B2 (en) 2019-06-07 2022-11-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Map generation device, map generation method, and map generation computer program
JP2021165913A (en) * 2020-04-06 2021-10-14 トヨタ自動車株式会社 Road area correction device, road area correction method, and computer program for road area correction
JP7207359B2 (en) 2020-04-06 2023-01-18 トヨタ自動車株式会社 Road area correction device, road area correction method and computer program for road area correction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3252623B2 (en) Shape model generator
EP1927954B1 (en) Terrain modeling based on curved surface area
JP3049672B2 (en) Image processing method and apparatus
US6727906B2 (en) Methods and apparatus for generating images
DE60028109T2 (en) Method for producing three-dimensional maps and navigation device
CN102037327B (en) Method of and computer implemented system for generating a junction view image
CN102005059B (en) Image processing apparatus and image processing method
JP5423231B2 (en) Method and apparatus for triangle traversal in graphic rasterization
JP3026698B2 (en) Image processing method and apparatus
CN112102489B (en) Navigation interface display method and device, computing equipment and storage medium
JP2003132353A (en) Center line generator
CN111445579A (en) Three-dimensional terrain model adjusting method considering vector element natural feature limitation
CN101714258A (en) Graphics processing systems
JPH1165429A (en) Stereoscopic topography display method of navigation system, navigation system, and medium where stereoscopic topography display program is recorded
JP3210609B2 (en) Reachable range display
JP3218372B2 (en) 3D graphic display method
JP2002236019A (en) Earth surface extracting processing system
CN114092658A (en) High-precision map construction method
CN105023288A (en) A method for eliminating visual errors of two-dimensional vector solid lines in a three-dimensional scene
JP5566158B2 (en) Image processing method, image processing apparatus, and program
Kratochvílová et al. Using the automatic vectorisation method in generating the vector altimetry of the historical Vltava River valley
CN116309284A (en) Slope top/bottom line extraction system and method
JP4543820B2 (en) Three-dimensional data processing apparatus and program
JP5229132B2 (en) Anisotropic reflection medium creation apparatus, anisotropic reflection medium creation method, mosaic image creation apparatus, mosaic image creation method, and program
JP5946369B2 (en) 3D map image data generation system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041027

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071012

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071023

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071221

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080129